CAN现场总线及应用实例

　　CAN总线是德国奔驰公司20世纪80年代为解决汽车众多控制设备与仪器仪表之间的数 据交换而开发的一种串行通信协议。由于具有极高的可靠性、数据传输速率高、传输距离较长、实时性强，特别适合工业现场监控设备的互连。

控制器局域网(ControllerAr四Network) CAN现场总线已经成为仪表装置通信的新标准。

它提供高速数据传送，在短距离(40m)。条件下具有高速(lMb/s)数据传输能力，而在最大距离10 000m时具有低速(5kb/s)传输能力，极适合在高速的工业自控应用上。CAN总线可在同一网络上连接多种不同功能的传感器(如位置，温度或压力等)。

1. CAN总线特点

(1)它是一种多主总线，即每个节点机均可成为主机，且节点机之间也可进行通信。

(2)通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维，通信速率可达1Mb/s。

(3)CAN总线通信接口中集成了CAN协议的物理层和数据链路层功能，可完成对通信数据的成帧处理，包括位填充、数据块编码、循环冗余校验、优先级判别等项工作。

(4)CAN协议的一个最大特点是废除了传统的站地址编码，而代之以对通信数据块进行编码。采用这种方法的优点是可使网络内的节点个数在理论上不受限制，数据块的标识码可由11位或29位二进制数组成，因此可以定义211或229个不同的数据块，这种数据块编码方式，还可使不同的节点同时接收到相同的数据，这一点在分步式控制中非常重要。

(5)数据段长度最多为8个字节，可满足通常工业领域中控制命令、工作状态及测试数据 的一般要求。同时， 8个字节不会占用总线时间过长，从而保证了通信的实时性。

(6)CAN协议采用CRC检验并可提供相应的错误处理功能，保证了数据通信的可靠性。

CAN总线所具有的卓越性能、极高的可靠性和独特设计，特别适合工业设备测控单元互连。 因此备受工业界的重视，并已公认为最有前途的现场总线之一。

2.基于CanBus的橡胶硫化机组监控系统

橡胶硫化机组监控系统采用分布式计算机监控管理方式，各个现地控制单元可以独立按照硫化工艺控制参数与运行，并将采集到的温度、各种运行状态量以及电机、泵的运行状态等信息通过CanBus总线上传到班组服务器，以备工作人员监视，监控操作人员可通过臼nBus将必要的控制参数下传到各个现地控制单元，调整控制和工艺参数。同时为方便现地操作，每个现地监控单元均有手动/自动按钮，实现现地和远控两种操作，以提高整个系统的可靠性、安全性以及运行的经济性。为便于与整个橡胶加工厂的监控系统进行系统互联，实现企业管控一体化，班组服务器还通过Ethernet经工厂数据交换机与工厂MIS系统互联。

现场单元监测与诊断单元系统采用MIC-2刷工业控制计算机。MIC-20∞是一种模块化工业控制计算机，它前端出线、抽取式设计、开放式ISA总线结构。主板采用MIC-2352，它板载低功耗贴片CPU，主频为266MHz、集成PCICRT显示适配器和RealTek 8139B网络适配器接口，支持TCP/IP协议、含有2个串行端口和1个并行端口。

现场监控系统配置如下:

模拟量采集模块: MIC-2718， 16通道模拟量输入模块、12位100kHz AID转换、16路单端或8位差分输入、lK字数据缓冲器FIFO;数字量输入模块: MIC-2730，其特性为隔离16路数字量输入模块、2500v直流隔离保护;隔离或非隔离(干接点〉两种模式;数字量输出模块: MIC-2730，其特性为16路光电隔离数字量输出/16路光电隔离数字量输入、2500v直流隔离保护;研华PCL841板卡:上有两个独立的CAN通信口，在工业控制计算机上作为c血主站，其他模块为从站。